FR3096196A1 - Assembly comprising a card defining a voltage converter - Google Patents
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Abstract
Ensemble, comprenant : - un support (1), - une carte (3) portant des composants électroniques de manière à définir un convertisseur de tension, la carte (3) portant au moins deux interrupteurs électroniques disposés électriquement en série de manière à former un bras de commutation et à définir entre eux un point milieu, et - un écran métallique (8), interposé physiquement entre le support (1) et au moins un conducteur électrique (10) de la carte (3) qui est au potentiel du point milieu, l’ensemble comprenant un circuit de filtrage de mode de commun actif (20) générant, sur la base de la tension entre le point milieu et l’écran (8), une tension corrective appliquée entre l’écran (8) et le support (1). Figure pour l’abrégé : Figure 1Assembly, comprising: - a support (1), - a card (3) carrying electronic components so as to define a voltage converter, the card (3) carrying at least two electronic switches arranged electrically in series so as to form a switching arm and defining a midpoint between them, and - a metal screen (8), physically interposed between the support (1) and at least one electrical conductor (10) of the card (3) which is at the potential of the point medium, the assembly comprising an active common mode filter circuit (20) generating, based on the voltage between the midpoint and the screen (8), a corrective voltage applied between the screen (8) and the support (1). Figure for the abstract: Figure 1
Description
La présente invention concerne un ensemble comprenant une carte définissant un convertisseur de tension.The present invention relates to an assembly comprising a card defining a voltage converter.
Le convertisseur de tension est par exemple un convertisseur de tension continue/continue, ou encore un onduleur/redresseur. Un tel convertisseur est par exemple intégré au circuit électrique d’alimentation d’un moteur de propulsion d’un véhicule électrique ou d’un alterno/démarreur d’un véhicule hybride. Un tel convertisseur de tension met classiquement en œuvre des transistors. Les nouvelles technologies de transistors à base de nitrure de gallium (GaN) ou à base de carbure de silicium (SiC) atteignent des performances en termes de vitesse de commutation bien plus élevées que les technologies précédentes, ce qui en cas de découpage de fortes puissances, peut générer des surtensions et des perturbations CEM.The voltage converter is for example a DC/DC voltage converter, or even an inverter/rectifier. Such a converter is for example integrated into the electrical supply circuit of a propulsion motor of an electric vehicle or of an alternator/starter of a hybrid vehicle. Such a voltage converter conventionally implements transistors. The new technologies of transistors based on gallium nitride (GaN) or based on silicon carbide (SiC) achieve performance in terms of switching speed much higher than previous technologies, which in the event of cutting of high powers , can generate overvoltages and EMC disturbances.
Il est connu, pour remédier à ces perturbations CEM d’avoir recours à un circuit de filtrage de mode commun. En version passive, un circuit de filtrage de mode commun usuel met en œuvre des bobines et des condensateurs. L’intégration dans un environnement contraint et le surcoût induit par un tel circuit de filtrage en version passive est un obstacle à son utilisation.It is known, to remedy these EMC disturbances, to use a common mode filtering circuit. In the passive version, a usual common mode filter circuit implements coils and capacitors. The integration in a constrained environment and the additional cost induced by such a filter circuit in passive version is an obstacle to its use.
En version active, il est connu de rajouter un enroulement dans l’inductance de mode commun, cet enroulement permettant l’injection d’un courant opposé au courant estimé ou mesuré de mode commun. La réalisation et la commande d’un tel enroulement peuvent cependant s’avérer complexes.In the active version, it is known to add a winding in the common mode inductor, this winding allowing the injection of a current opposite to the estimated or measured common mode current. The production and control of such a winding can however prove to be complex.
Il existe un besoin pour remédier à tout ou partie des inconvénients précités.There is a need to remedy all or some of the aforementioned drawbacks.
L’invention a pour objet de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’un ensemble, comprenant :The object of the invention is to meet this need and it achieves this, according to one of its aspects, with the aid of a set, comprising:
- un support, notamment métallique,- a support, in particular metallic,
- une carte portant des composants électroniques de manière à définir un convertisseur de tension, la carte portant au moins deux interrupteurs électroniques disposés électriquement en série de manière à former un bras de commutation et à définir entre eux un point milieu, et- a card carrying electronic components so as to define a voltage converter, the card carrying at least two electronic switches arranged electrically in series so as to form a switching arm and to define between them a midpoint, and
- un écran métallique, interposé physiquement entre le support et au moins un conducteur électrique de la carte qui est au potentiel du point milieu,- a metal screen, physically interposed between the support and at least one electrical conductor of the card which is at midpoint potential,
l’ensemble comprenant un circuit de filtrage de mode de commun actif générant, sur la base du potentiel du point milieu, une tension corrective appliquée entre l’écran et une pièce de l’ensemble, cette pièce étant notamment le support ou la terre.the assembly comprising an active common mode filtering circuit generating, on the basis of the potential of the midpoint, a corrective voltage applied between the screen and a part of the assembly, this part being in particular the support or the earth.
Dans le cas où le convertisseur de tension comprend un unique bras de commutation, le circuit de filtrage de mode commun actif peut générer la tension corrective sur la base de la tension entre le point milieu et la masse par rapport à laquelle le potentiel de ce point milieu est référencé.In the case where the voltage converter comprises a single switching arm, the active common mode filter circuit can generate the corrective voltage based on the voltage between the midpoint and ground with respect to which the potential of this point middle is referenced.
L’invention propose un circuit de filtrage de mode commun actif ne nécessitant pas l’ajout d’un enroulement dans l’inductance de mode commun. Selon l’invention, un écran conducteur est interposé entre la source de tension commutée, c’est-à-dire le point milieu entre les deux interrupteurs électroniques en série du bras de commutation, et la masse par rapport à laquelle le potentiel du point milieu est référencé.. La tension corrective générée par le circuit de filtrage de mode commun actif selon l’invention peut être l’opposée de la tension entre le point milieu et la masse par rapport à laquelle le potentiel de ce point milieu est référencé, ou être égale à au moins 20% de l’opposée de cette tension. Lorsque la tension corrective est l’opposée de la tension entre le point milieu et la masse référençant le potentiel de ce point milieu, la tension de la capacité de mode commun entre le support et la terre peut être nulle.The invention proposes an active common mode filter circuit that does not require the addition of a winding in the common mode inductor. According to the invention, a conductive screen is interposed between the switched voltage source, that is to say the midpoint between the two electronic switches in series of the switching arm, and the ground with respect to which the potential of the point middle is referenced. The corrective voltage generated by the active common mode filter circuit according to the invention can be the opposite of the voltage between the middle point and the ground with respect to which the potential of this middle point is referenced, or be equal to at least 20% of the opposite of this voltage. When the corrective voltage is the opposite of the voltage between the midpoint and the ground referencing the potential of this midpoint, the voltage of the common mode capacitor between the medium and the ground can be zero.
Le support peut appartenir à un boîtier encapsulant en tout ou partie le convertisseur de tension. Ce boîtier peut être métallique ou non, ou encore au moins en partie métallique.The support may belong to a casing encapsulating all or part of the voltage converter. This casing may or may not be metallic, or at least partly metallic.
Chaque interrupteur électronique du bras de commutation est par exemple un interrupteur commandable. Il s’agit notamment d’un transistor MOS qui peut être réalisé en nitrure de gallium (GaN) ou en carbure de silicium (SiC) ou en silicium.Each electronic switch of the switching arm is for example a controllable switch. These include an MOS transistor which can be made of gallium nitride (GaN) or silicon carbide (SiC) or silicon.
L’écran, notamment lorsqu’il est métallique, est par exemple formé par une plaque.The screen, in particular when it is metallic, is for example formed by a plate.
L’écran peut être disposé entre deux faces parallèles entre elles appartenant respectivement à la carte et au support. Dans un tel cas :The screen can be arranged between two mutually parallel faces belonging respectively to the card and to the support. In such a case:
- un isolant électrique, et notamment conducteur thermique, peut être interposé entre la carte et l’écran et/ou- an electrical insulator, and in particular a thermal conductor, may be interposed between the card and the screen and/or
- un isolant électrique, et notamment conducteur thermique, peut être interposé entre l’écran et le support.- an electrical insulator, and in particular a thermal conductor, may be interposed between the screen and the support.
Le cas échéant, d’autres couches intermédiaires électriquement conductrices ou non, et/ou du vide peuvent être interposés entre la carte et l’écran.If necessary, other intermediate layers, electrically conductive or not, and/or vacuum can be interposed between the card and the screen.
La carte est par exemple une carte de circuit imprimé.The card is for example a printed circuit card.
Le cas échéant, d’autres couches intermédiaires électriquement conductrices ou non, et/ou du vide peuvent être interposés entre l’écran et le support.If necessary, other intermediate layers, electrically conductive or not, and/or vacuum can be interposed between the screen and the support.
Dans tout ce qui précède, l’écran peut être porté par le support, et la carte peut être portée par l’écran. Cette fonction de support fournie par l’écran pour la carte peut correspondre :In all of the above, the screen can be carried by the support, and the card can be carried by the screen. This support function provided by the screen for the map can correspond to:
- à un simple empilement au sens de la gravité, le cas échéant avec l’isolant électrique précité interposé, ou- to a simple stack in the direction of gravity, if necessary with the aforementioned electrical insulation interposed, or
- à un maintien via des moyens de fixation, par exemple des vis.- To a maintenance via fastening means, for example screws.
La fonction de support fournie par le support pour l’écran peut similairement correspondre à un simple empilement au sens de la gravité ou à un maintien via des moyens de fixation.The support function provided by the support for the screen can similarly correspond to a simple stacking in the direction of gravity or to a maintenance via fastening means.
Dans ce cas, l’écran est ainsi non seulement physiquement interposé entre le support et la carte, mais également fonctionnellement interposé entre ce support et cette carte.In this case, the screen is thus not only physically interposed between the support and the card, but also functionally interposed between this support and this card.
En variante, dans tout ce qui précède, la carte peut être portée par le support, le cas échéant via un ou plusieurs isolants électriques, sans participation de l’écran mais l’écran est physiquement interposé entre la carte et le support.As a variant, in all of the above, the card can be carried by the support, if necessary via one or more electrical insulators, without participation of the screen but the screen is physically interposed between the card and the support.
Dans tout ce qui précède, le circuit de filtrage de mode commun actif peut être en tout ou partie porté par la carte, étant alors au moins en partie déporté par rapport à l’écran.In all of the above, the active common mode filtering circuit can be wholly or partly carried by the card, being then at least partly remote from the screen.
Dans tout ce qui précède, le circuit de filtrage de mode commun actif peut comprendre un amplificateur recevant en entrée un signal représentatif du potentiel du point milieu, notamment représentatif de la tension entre le point milieu et la masse référençant le potentiel de ce point milieu. Cet amplificateur est par exemple un amplificateur opérationnel ou un amplificateur de type push-pull. In all of the above, the active common mode filtering circuit may comprise an amplifier receiving as input a signal representative of the potential of the midpoint, in particular representative of the voltage between the midpoint and ground referencing the potential of this midpoint. This amplifier is for example an operational amplifier or a push-pull type amplifier .
Dans ce dernier cas, le circuit de filtrage de mode commun actif peut comprendre un filtre passe-bande appliqué au potentiel du point milieu, notamment à la tension entre le point milieu et la masse référençant le potentiel de ce point milieu, de manière à générer le signal représentatif. L’intérêt de ce filtre passe-bande est d’une part de bloquer les composantes continues qui pourraient causer des court-circuits, et d’autre part de réduire les bruits haute fréquence. Ce filtre passe-bande a par exemple une bande passante comprise entre 10kHz et 10GHz.In the latter case, the active common mode filtering circuit may comprise a band-pass filter applied to the potential of the midpoint, in particular to the voltage between the midpoint and ground referencing the potential of this midpoint, so as to generate the representative signal. The interest of this bandpass filter is on the one hand to block DC components which could cause short circuits, and on the other hand to reduce high frequency noise. This band-pass filter has, for example, a bandwidth of between 10 kHz and 10 GHz.
Lorsque le circuit de filtrage de mode commun actif comprend un amplificateur, il peut encore comprendre un condensateur disposé en série avec la sortie de l’amplificateur. Ce condensateur permet de bloquer la tension continue de mode commun, permettant ainsi à l’amplificateur d’imposer une tension sur sa charge, que cette charge soit flottante ou non.When the active common mode filter circuit includes an amplifier, it may further include a capacitor arranged in series with the output of the amplifier. This capacitor is used to block the DC common mode voltage, thus allowing the amplifier to impose a voltage on its load, whether this load is floating or not.
Dans tout ce qui précède, la carte peut porter suffisamment d’interrupteurs électroniques pour définir plusieurs bras de commutation, par exemple deux, trois, quatre, cinq ou six bras de commutation, chaque bras de commutation ayant un point milieu défini entre les deux interrupteurs électroniques de ce bras, et l’écran peut être interposé entre le support et chaque conducteur électrique qui est au potentiel d’un point milieu d’un bras de commutation. Dans ce cas, le circuit de filtrage de mode commun actif peut générer la tension corrective sur la base de la somme des potentiels des points milieux de chaque bras de commutation. Le circuit de filtrage de mode commun actif reçoit par exemple en entrée la somme des tensions entre chaque point milieu respectif et la masse commune référençant les potentiels de ces points milieux.In all of the above, the card can carry enough electronic switches to define several switch arms, for example two, three, four, five or six switch arms, each switch arm having a midpoint defined between the two switches electronics of this arm, and the screen can be interposed between the support and each electrical conductor which is at the potential of a midpoint of a switching arm. In this case, the active common mode filter circuit can generate the corrective voltage based on the sum of the potentials of the midpoints of each switching arm. The active common mode filtering circuit receives for example as input the sum of the voltages between each respective midpoint and the common ground referencing the potentials of these midpoints.
Dans un cas à deux bras de commutation :In a case with two switching arms:
- la tension entre le point milieu du premier bras de commutation et la masse référençant le potentiel de ce point milieu, et- the voltage between the midpoint of the first switching arm and the mass referencing the potential of this midpoint, and
- la tension entre le point milieu du deuxième bras de commutation et ladite masse qui référence également le potentiel de ce dernier point milieu- the voltage between the midpoint of the second switching arm and said ground which also references the potential of this last midpoint
sont par exemple sommées et appliquées au circuit de filtrage de mode commun actif.are for example summed and applied to the active common mode filter circuit.
L’écran est par exemple uniquement interposé physiquement entre le ou les conducteurs au potentiel d’un point milieu et le support.The screen is for example only physically interposed between the conductor or conductors at the potential of a midpoint and the support.
En variante, l’écran peut être interposé physiquement entre le support et toute la carte. Dans ce dernier cas, l’écran est non seulement interposé entre le ou les conducteurs de la carte dont le potentiel est celui d’un point milieu et le support, mais également entre ce support et le reste de la carte.As a variant, the screen can be physically interposed between the support and the entire card. In the latter case, the screen is not only interposed between the conductor(s) of the card whose potential is that of a midpoint and the support, but also between this support and the rest of the card.
Dans tout ce qui précède, le convertisseur de tension peut former un convertisseur de tension continue/continue 48V/12V, comprenant une première entrée en tension continue à 48V dont la tension est découpée par le bras de commutation. La sortie en tension continue de ce convertisseur est par exemple à une tension de 12V. Un tel convertisseur de tension est par exemple intégré à un véhicule hybride intégrant un alterno-démarreur alimenté par une source de stockage d’unité électrique dont la tension nominale est de 48V. En variante, il peut s’agir d’un convertisseur de tension continue/continue avec une des tensions de 12V et l’autre supérieure à 60V.In all of the above, the voltage converter can form a 48V/12V DC/DC voltage converter, comprising a first DC voltage input at 48V, the voltage of which is cut off by the switching arm. The DC voltage output of this converter is for example at a voltage of 12V. Such a voltage converter is for example integrated into a hybrid vehicle incorporating a starter-alternator powered by an electrical unit storage source whose nominal voltage is 48V. Alternatively, it can be a DC/DC voltage converter with one of the voltages 12V and the other higher than 60V.
D’autres applications sont possibles, par exemple avec un convertisseur de tension formant un onduleur.Other applications are possible, for example with a voltage converter forming an inverter.
Dans tout ce qui précède, et notamment lorsque la carte est une carte de circuit imprimé, le ou les conducteurs électriques qui sont au potentiel d’un point milieu d’un bras de commutation peuvent être des pistes électriques.In all of the above, and in particular when the card is a printed circuit card, the electrical conductor or conductors which are at the potential of a midpoint of a switching arm can be electrical tracks.
Dans tout ce qui précède, tout ou partie des composants électroniques du convertisseur de tension peuvent être portés par une face de la carte qui est tournée vers l’écran.In all of the above, all or part of the electronic components of the voltage converter can be carried by a face of the card which faces the screen.
Dans tout ce qui précède, le conducteur électrique, notamment la piste électrique, ou tout ou partie des conducteurs électriques, notamment des pistes électriques, au potentiel d’un point milieu d’un bras de commutation peu(vent) être porté(s) par une face de la carte qui est tournée vers l’écran.In all of the above, the electrical conductor, in particular the electrical track, or all or part of the electrical conductors, in particular electrical tracks, at the potential of a midpoint of a switching arm can be carried by a face of the card which is turned towards the screen.
Dans tout ce qui précède, le circuit de filtrage de mode commun actif de l’invention peut être combiné avec un circuit de filtrage de mode commun passif, ce dernier étant formé par un ou plusieurs condensateurs, et par une ou plusieurs bobines. Ce filtre de mode commun passif est alors appliqué entre le support et chaque potentiel continu de sortie, ou entre la terre et chaque potentiel continu de sortie, dans le cas d’un convertisseur de tension continue/continue.In all of the above, the active common mode filter circuit of the invention can be combined with a passive common mode filter circuit, the latter being formed by one or more capacitors, and by one or more coils. This passive common mode filter is then applied between the support and each DC output potential, or between the ground and each DC output potential, in the case of a DC/DC voltage converter.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel :The invention can be better understood on reading the following description of a non-limiting example of its implementation and on examining the appended drawing in which:
On a représenté sur la figure 1 un ensemble selon un exemple de mise en œuvre de l’invention. Cet ensemble comprend un support 1 qui est ici un support métallique, par exemple réalisé en aluminium.There is shown in Figure 1 an assembly according to an example of implementation of the invention. This assembly comprises a support 1 which here is a metal support, for example made of aluminum.
Ce support 1 n’est pas relié à la terre. Du fait de cette différence de potentiel, une capacité parasite de mode commun CCMsupportexiste entre le support 1 et la terre 2. Le support métallique 1 a ici une forme de U, appartenant à un boîtier qui peut encapsuler la carte 3 qui fait également partie de l’ensemble. La carte 3 est ici une carte de circuit imprimé.This support 1 is not grounded. Due to this potential difference, a common mode parasitic capacitance C CMsupport exists between support 1 and ground 2. Metal support 1 here has a U shape, belonging to a box which can encapsulate card 3 which also forms part of the whole. Card 3 is here a printed circuit card.
De façon connue, cette carte de circuit imprimé 3 se présente sous la forme d’une plaque s’étendant entre deux faces parallèles 5. L’une de ces faces 5, qui est ici la face tournée vers un écran 8 qui sera décrit ultérieurement, porte des composants électroniques formant tout ou partie d’un convertisseur de tension. Le convertisseur de tension est dans l’exemple considéré un convertisseur de tension continue/continue, découpant une tension de 48V en une tension de 12V. L’invention n’est cependant limitée ni à ces valeurs pour un convertisseur de tension continue/continue, ni à ce type de convertisseur, s’appliquant par exemple à un onduleur/redresseur.In known manner, this printed circuit board 3 is in the form of a plate extending between two parallel faces 5. One of these faces 5, which here is the face facing a screen 8 which will be described later , carries electronic components forming all or part of a voltage converter. The voltage converter is in the example considered a DC/DC voltage converter, cutting a voltage of 48V into a voltage of 12V. However, the invention is not limited either to these values for a DC/DC voltage converter, or to this type of converter, applying for example to an inverter/rectifier.
La face 5 tournée vers l’écran porte des pistes électriques 10. La carte de circuit imprimé 3 porte des interrupteurs électroniques de manière à définir un ou plusieurs bras de commutation. Chaque bras de commutation est ici formé par deux interrupteurs électroniques montés en série, et définissant entre eux un point milieu. Tous ces bras de commutation sont ici montés en parallèle d’une entrée en tension continue, qui est à 48V dans l’exemple considéré. Chaque interrupteur électronique des bras de commutation est par exemple un interrupteur commandable. Il s’agit notamment d’un transistor MOS qui peut être réalisé en nitrure de gallium (GaN), en carbure de silicium (SiC) ou en silicium.The face 5 facing the screen carries electrical tracks 10. The printed circuit board 3 carries electronic switches so as to define one or more switching arms. Each switching arm is here formed by two electronic switches mounted in series, and defining between them a midpoint. All these switching arms are here mounted in parallel with a DC voltage input, which is at 48V in the example considered. Each electronic switch of the switching arms is for example a controllable switch. These include an MOS transistor which can be made of gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC) or silicon.
Certaines des pistes électriques 10 ont pour potentiel électrique celui d’un point milieu d’un bras de commutation.Some of the electric tracks 10 have the electric potential of a midpoint of a switching arm.
Dans l’exemple considéré, l’écran 8 est interposé physiquement entre la face 5 de la carte de circuit imprimé qui porte les pistes électriques au potentiel électrique d’un point milieu et le support métallique 1. Plus précisément l’écran métallique 8 est ici disposé entre deux faces parallèles entre elles appartenant respectivement à la carte de circuit imprimé 3, à savoir la face 5 précitée, et au support 1 métallique.In the example considered, the screen 8 is physically interposed between the face 5 of the printed circuit board which carries the electric tracks at the electric potential of a midpoint and the metal support 1. More precisely the metal screen 8 is here arranged between two mutually parallel faces belonging respectively to the printed circuit board 3, namely the aforementioned face 5, and to the metallic support 1.
Dans l’exemple considéré, cette interposition physique s’accompagne d’une fonction de support jouée par le support métallique 1 vis-à-vis de l’écran 8 et de l’écran 8 vis-à-vis de la carte de circuit imprimé 3.In the example considered, this physical interposition is accompanied by a support function played by the metal support 1 vis-à-vis the screen 8 and the screen 8 vis-à-vis the circuit board printed 3.
On observe en effet sur la figure 1 que l’écran 8 repose sur le fond du support métallique 1 via une couche 11 d’un isolant électrique et conducteur thermique. On observe similairement sur cette figure que la face 5 de la carte de circuit imprimé 3 tournée vers l’écran 8 repose sur cet écran via une couche 12 d’un isolant électrique et conducteur thermique, qui peut ou non être de même nature que la couche 11.In fact, it is observed in FIG. 1 that the screen 8 rests on the bottom of the metal support 1 via a layer 11 of an electrical insulator and thermal conductor. It is similarly observed in this figure that the face 5 of the printed circuit board 3 facing the screen 8 rests on this screen via a layer 12 of an electrical insulator and thermal conductor, which may or may not be of the same nature as the layer 11.
Comme on peut le voir sur la figure 1, l’écran 8 est ici physiquement interposé entre les pistes électriques 10 qui sont au potentiel d’un point milieu d’un bras de commutation, et le support métallique 1.As can be seen in Figure 1, the screen 8 is here physically interposed between the electrical tracks 10 which are at the potential of a midpoint of a switching arm, and the metal support 1.
Les capacités parasites de mode commun existant ont été représentées, à savoir CCMécran, et C0correspondant respectivement à la capacité entre la carte de circuit imprimé 3 et l’écran 8, et la capacité entre l’écran 8 et le support métallique 1.The existing common mode parasitic capacitances have been represented, namely C CMscreen , and C 0 corresponding respectively to the capacitance between the printed circuit board 3 and the screen 8, and the capacitance between the screen 8 and the metal support 1 .
Un circuit de filtrage de mode commun actif 20 est prévu. Ce circuit de filtrage actif 20 reçoit en entrée dans l’exemple considéré la tension entre le point milieu et la masse par rapport à laquelle le potentiel de ce point milieu est référencé. Dans le cas d’un convertisseur avec plusieurs bras de commutation, l’entrée du circuit de filtrage de mode commun actif peut correspondre à la somme, sur l’ensemble des bras de commutation, des tensions entre un point milieu et la masse commune qui référence les potentiels des points milieux.An active common mode filter circuit 20 is provided. This active filter circuit 20 receives as input in the example considered the voltage between the midpoint and the ground with respect to which the potential of this midpoint is referenced. In the case of a converter with several switching arms, the input of the active common mode filtering circuit can correspond to the sum, over all the switching arms, of the voltages between a midpoint and the common ground which reference the potentials of the midpoints.
Le circuit de filtrage actif 20 comprend dans l’exemple décrit un filtre passe-bande 21 qui reçoit en entrée la tension entre le point milieu et la masse référençant ce dernier, de manière à générer en sortie un signal d’entrée pour un amplificateur 22 qui est ici un amplificateur opérationnel. En sortie de cet amplificateur 22 est prévu un condensateur 23 permettant de filtrer la tension continue de mode commun. Dans l’exemple considéré, le filtre passe-bande 21, l’amplificateur 22 et le condensateur 23 sont portés par la carte de circuit imprimé 3, la sortie du circuit de filtrage actif 20 étant reliée à l’écran par l’intermédiaire d’un fil 24.The active filter circuit 20 comprises in the example described a band-pass filter 21 which receives as input the voltage between the midpoint and the ground referencing the latter, so as to generate at output an input signal for an amplifier 22 which here is an operational amplifier. At the output of this amplifier 22 is provided a capacitor 23 making it possible to filter the DC common mode voltage. In the example considered, the bandpass filter 21, the amplifier 22 and the capacitor 23 are carried by the printed circuit board 3, the output of the active filtering circuit 20 being connected to the screen via a wire 24.
La sortie du condensateur 23 correspond ici à la sortie du circuit de filtrage de mode commun actif 20 et cette sortie permet dans l’exemple considéré l’application entre l’écran 8 et le support métallique 1 d’une tension compensant la tension de mode commun existant entre le point milieu et la masse référençant ce dernier. On constate sur la figure 2 qu’un circuit de filtrage de mode commun passif 25 peut également être utilisé en combinaison avec le circuit de filtrage 20 qui vient d’être décrit. Ce circuit de filtrage de mode commun passif 25 est ici monté entre le potentiel à 48V du convertisseur de tension, le potentiel à 12V du convertisseur de tension, et le support métallique 1.The output of the capacitor 23 here corresponds to the output of the active common mode filtering circuit 20 and this output allows in the example considered the application between the screen 8 and the metallic support 1 of a voltage compensating for the mode voltage common existing between the midpoint and the mass referencing the latter. It can be seen in FIG. 2 that a passive common mode filter circuit 25 can also be used in combination with the filter circuit 20 which has just been described. This passive common mode filtering circuit 25 is here mounted between the 48V potential of the voltage converter, the 12V potential of the voltage converter, and the metal support 1.
Le support 1 peut ne pas être métallique, étant par exemple en plastique.The support 1 may not be metallic, being for example plastic.
Claims (11)
- un support (1),
- une carte (3) portant des composants électroniques de manière à
définir un convertisseur de tension, la carte (3) portant au moins deux
interrupteurs électroniques disposés électriquement en série de manière à former un bras
de commutation et à définir entre eux un point milieu, et
- un écran métallique (8), interposé physiquement entre le support (1) et au
moins un conducteur électrique (10) de la carte (3) qui est au potentiel
du point milieu,
l’ensemble comprenant un circuit de filtrage de mode de commun actif (20) générant, sur la
base du potentiel du point milieu, une tension corrective appliquée entre l’écran (8) et une
pièce de l’ensemble, cette pièce étant notamment le support (1).Set, including:
- a support (1),
- a card (3) carrying electronic components so as to
defining a voltage converter, the board (3) carrying at least two
electronic switches electrically arranged in series to form an arm
switch and defining a midpoint between them, and
- a metal screen (8), physically interposed between the support (1) and the
at least one electrical conductor (10) of the card (3) which is at potential
from the middle point,
the assembly comprising an active common mode filter circuit (20) generating, on the
base of the midpoint potential, a corrective voltage applied between the screen (8) and a
part of the assembly, this part being in particular the support (1).
bras de commutation étant un interrupteur commandable.Assembly according to claim 1, each electronic switch of the
switching arm being a controllable switch.
disposé entre deux faces parallèles entre elles appartenant respectivement à la carte (3) et au support (1).Assembly according to claim 1 or 2, the metal screen (8) being
disposed between two mutually parallel faces belonging respectively to the card (3) and to the support (1).
conducteur thermique, (12) étant interposé entre la carte (3) et l’écran (8) et/ou un isolant électrique, et notamment conducteur thermique, (11) étant interposé entre l’écran (8) et le support (1).Assembly according to claim 3, an electrical insulator, and in particular
thermal conductor, (12) being interposed between the card (3) and the screen (8) and/or an electrical insulator, and in particular thermal conductor, (11) being interposed between the screen (8) and the support (1 ).
l’écran (8) étant porté par le support (1), et la carte (3) étant portée par l’écran (8).Assembly according to any one of the preceding claims,
the screen (8) being carried by the support (1), and the card (3) being carried by the screen (8).
circuit de filtrage de mode commun actif (20) comprenant un amplificateur (22) recevant en entrée un signal représentatif du potentiel du point milieu.Assembly according to any one of the preceding claims, the
active common mode filtering circuit (20) comprising an amplifier (22) receiving as input a signal representative of the potential of the midpoint.
commun actif (20) comprenant un filtre passe-bande (21) appliqué au potentiel du point milieu, de manière à générer le signal représentatif dudit potentiel.Assembly according to Claim 6, the mode filtering circuit
active common (20) comprising a band-pass filter (21) applied to the potential of the midpoint, so as to generate the signal representative of said potential.
commun actif (20) comprenant un condensateur (23) disposé en série avec la sortie de l’amplificateur (22).Assembly according to Claim 6 or 7, the mode filtering circuit
active common (20) comprising a capacitor (23) arranged in series with the output of the amplifier (22).
l’écran (8) étant interposé physiquement entre le support (1) et toute la carte.Assembly according to any one of the preceding claims,
the screen (8) being physically interposed between the support (1) and the entire card.
précédentes, le conducteur électrique (10) au potentiel d’un point milieu d’un bras de commutation étant porté par une face (5) de la carte (3) qui est tournée vers l’écran (8).Assembly according to any one of the claims
above, the electrical conductor (10) at the potential of a midpoint of a switching arm being carried by a face (5) of the card (3) which faces the screen (8).
précédentes, le convertisseur de tension formant un convertisseur de tension continue/continue 48/12V, comprenant une première entrée en tension continue à 48V dont la tension est découpée par le bras de commutation.Assembly according to any one of the claims
above, the voltage converter forming a DC/DC 48/12V voltage converter, comprising a first DC voltage input at 48V, the voltage of which is cut off by the switching arm.
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2019
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- 2020-05-11 WO PCT/EP2020/063057 patent/WO2020229413A1/en unknown
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